$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Комбинированная ОФЭКТ-КТ может использоваться для одновременного получения анатомической и функциональной информации о том или ином интересующем органе.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография, или ОФЭКТ, напрямую измеряет излучение от внутривенно введенных радиоактивных веществ с помощью гамма-камеры. Это позволяет получать неинвазивную визуализацию биологической активности, а не просто снимок органа.
В сочетании с компьютерной томографией или КТ визуализация ОФЭКТ-КТ предоставляет как метаболические данные, так и анатомическую информацию, которая может быть полезна для широкого спектра применений.
В этом видео будут проиллюстрированы основные принципы комбинированной ОФЭКТ-КТ визуализации и представлен краткий обзор того, как получаются, реконструируются и анализируются изображения ОФЭКТ-КТ.
При визуализации ОФЭКТ-КТ используются два отдельных метода визуализации, ОФЭКТ и КТ, которые объединяют как функциональную оценку, так и анатомическую информацию для улучшения общих диагностических возможностей.
При компьютерной томографии собираются множественные 2D-рентгеновские изображения для создания 3D-модели анатомии пациента или животного. Во время компьютерной томографии рентгеновские лучи излучаются из источника. По мере того, как рентгеновские лучи проходят через пациента, часть рентгеновских лучей поглощается, а оставшиеся проходят через пациента. В целом, материалы с более высокой плотностью, такие как кость, поглощают больше рентгеновских лучей, чем материалы с более низкой плотностью, такие как мягкие ткани.
Оставшиеся, непоглощенные рентгеновские лучи собираются детектором, расположенным с другой стороны от пациента, который определяет интенсивность непоглощенных рентгеновских лучей в отделениях Хаунсфилда. В результате получается 2D-изображение, называемое срезом. Затем источник рентгеновского излучения и детектор вращаются вокруг пациента для получения коллекции 2D-срезов. Затем срезы реконструируются для создания 3D-модели.
По аналогии с компьютерной томографией, ОФЭКТ представляет собой метод ядерной визуализации, при котором происходит излучение радиоактивного индикатора, который вводится пациенту. Введенный индикатор со временем распадается, испуская гамма-лучи, которые визуализируются гамма-камерой для создания 2D-изображения.
Подобно компьютерной томографии, гамма-камера собирает 2D-изображения в различных местах для создания среза, который может быть реконструирован в 3D-модель.
В этом исследовании мы показываем ОФЭКТ-КТ изображение мыши. Реконструированные изображения КТ и ОФЭКТ мыши накладываются друг на друга, чтобы создать изображение, отображающее как анатомические, так и функциональные оценки, как показано цветным снимком SPECTRACE и компьютерной томографией в оттенках серого.
Теперь, когда мы рассмотрели основные принципы визуализации ОФЭКТ-КТ, давайте теперь рассмотрим протокол.
Сначала откройте системное программное обеспечение. Затем настройте компьютерную томографию так, чтобы рентгеновская трубка нагрелась, выбрав соответствующую опцию в программном обеспечении. Система начнет нагревать трубку.
Поместите мышь в индукционную камеру для анестезии и обезболите животное с помощью изофлурана. Затем перенесите мышь на настольную доску, оборудованную носовым обтекателем. Затем убедитесь, что мышь находится без сознания, используя технику сжатия пальцев ног. Затем введите мыши, находящейся под наркозом, радионуклид технеция-99m. Дождитесь, пока радионуклид распределится в кровотоке и начнет распадаться. Для кардиологических исследований сканирование может быть начато практически сразу, в то время как время ожидания визуализации опухолей может составлять от нескольких часов до нескольких дней.
Затем поместите мышь на кровать для сцены ОФЭКТ-КТ, которая оснащена датчиками ЭКГ и мониторинга дыхания. Закрепите носовой конус и запустите поток анестетика. Включите обогреватель для кровати мыши и следите за физиологическими параметрами мыши с помощью датчиков и внутренней камеры устройства.
Далее задвиньте лежанку для мыши внутрь коллиматора. Затем получите одно осевое изображение мыши в качестве эталона, чтобы определить местоположение животного в том виде, в котором оно находится во время сканирования с помощью ОФЭКТ. Используя это изображение в качестве эталонного, установите область интереса для пилотного сканирования ОФЭКТ. Это пилотное сканирование поможет пользователю определить настройки для экспериментального сканирования ОФЭКТ, включая количество собранных изображений, время на изображение, режим сканирования или траекторию вращения детектора, а также пошаговый режим для повышения точности изображения или увеличения скорости визуализации.
Затем определите параметры для компьютерной томографии, такие как ток и напряжение трубки, угол поворота, скорость сканирования и количество изображений, полученных под каждым углом поворота. Наконец, начните сбор данных, нажав кнопку запуска сбора. Продолжительность сканирования зависит от параметров сканирования, но обычно составляет от 30 до 60 минут.
После завершения сканирования снимите ложе с коллиматора и снимите мышь с кровати. Следите за мышью до тех пор, пока она не придет в сознание и не сможет нормально передвигаться. Собранные изображения ОФЭКТ и КТ теперь можно реконструировать по отдельности, а затем объединить с помощью встроенного программного обеспечения.
Теперь рассмотрим результаты ОФЭКТ-КТ визуализации.
На этом рисунке показана репрезентативная комбинированная ОФЭКТ-КТ, полученная с помощью индикатора основания технеция-99m у мыши. Комбинированное сканирование ОФЭКТ-КТ отображает данные ОФЭКТ в оттенках от желтого до оранжевого на рисунке, наложенном на данные КТ, отображаемых оттенками серого.
В пределах данных ОФЭКТ степень физиологической активности демонстрируется интенсивностью цвета. Таким образом, области желтого цвета проявляют большую активность, чем области оранжевого.
Теперь давайте рассмотрим, как методы ядерной медицины используются для получения более точных данных визуализации и улучшения медицинской диагностики.
При скрининге рака радиоактивный индикатор используется для избирательного нацеливания на определенный рецептор клеточной поверхности, обнаруженный в опухолях. Поглощение радиоактивного индикатора на изображении ОФЭКТ-КТ указывает на наличие опухоли.
Интегрированная ПЭТ-МРТ является еще одним гибридным методом визуализации, используемым для диагностики заболеваний и мониторинга лечения, поскольку он обеспечивает как высокий контраст мягких тканей, так и метаболическую информацию. Области с высоким контрастом указывают на поглощение меченого радиоактивным индикатором и могут указывать на метастазирование при скрининге рака. Эти объединенные изображения ПЭТ и МРТ показывают множественные гиперметаболические легочные метастазы и метастазы в выходной тракт сердца правого желудочка.
Для измерения эффективности новых стратегий лечения инфаркта миокарда требуется оценка острой стадии, а также отдаленного исхода. Внутривенные контрастные вещества вводятся для последовательной ПЭТ-МРТ визуализации сердца мыши. Процедура МРТ обычно занимает 30 минут, а ПЭТ-сканирование длится 45 минут. Это имеет важное значение при оценке новых методов лечения, поскольку временной ход может быть неизвестен. Увеличенные участки на МРТ представляют собой нежизнеспособную ткань и соответствуют областям со сниженным поглощением ФДГ, что указывает на потенциальную коронарную блокаду или инфаркт.
Вы только что посмотрели статью JoVE «Введение в комбинированную однофотонную эмиссионную компьютерную томографию и компьютерную томографию». Теперь вы должны знать, как настроить параметры ОФЭКТ и КТ, выполнить комбинированное сканирование и проанализировать изображение. Вы также должны знать, как ядерная визуализация используется в биомедицинских приложениях. Спасибо за просмотр!
